Патент на изобретение №2268987

(54) ЦАНГОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ ШАРИФОВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике нефтегазодобычи и может быть применено для ловли и извлечения узлов, элементов и устройств из скважины. Инструмент включает цангу, по меньшей мере, с двумя открытыми лепестками и хвостовиком, установленный снаружи цанги упорный кожух, а изнутри нее – шток со срезным штифтом. Шток выполнен с наконечником переменного сечения для перемещения и плавного раскрытия лепестков цанги. Упорный кожух выполнен с нижней направляющей и внутри него размещен шлипс, под которым цанга сверху на хвостовике имеет наружную упорную резьбу для регулирования и фиксации рабочего ее хода. Лепестки цанги выполнены изнутри с замковым опорным буртом, а снаружи – с упорным буртом. Внутри цанги размещен сердечник с замковым наружным упорным буртом, установленный на шток и зафиксированный сверху с ним через срезной штифт. Шток и/или сердечник имеют ловильную головку, соответственно, меньшего и большего диаметра, и/или сердечник сверху выполнен с наружной трубной или штанговой резьбой. При исходном положении инструмента хвостовик цанги зафиксирован относительно сердечника срезными винтами, и лепестки цанги выполнены с возможностью прижатия и уменьшения их диаметра при ловле узла или элемента. А при рабочем положении инструмента, после ловли узла или элемента и среза срезных винтов ударом вниз, наоборот, цанга выполнена с возможностью перемещения в нее сердечника с наконечником штока вниз и раскрытия ее лепестков при прохождении через них наконечника штока, и замыкания при этом наружного упорного бурта сердечника с опорным буртом лепестков цанги для жесткой фиксации исходного или увеличенного их диаметра. При положении освобождения инструмента, после среза срезного штифта ударом вверх в состоянии ловли узлов или элементов, цанга выполнена с возможностью раскрытия и увеличения диаметра ее лепестков при обратном прохождении через них наконечника штока и освобождения при этом сердечника от замкового опорного бурта лепестков цанги для возможности дальнейшего их прижатия в момент извлечения инструмента из узла или элемента. Повышается эффективность, расширяются функциональные возможности. 4 ил.

Изобретение относится к технике нефтегазодобычи и может быть применено для ловли и извлечения узлов, элементов и устройств (например, направляющего элемента над стволом разъединителя колонны и/или пакера, глубинного прибора, аварийного элемента, и пр.) из скважины.

Известен подъемный инструмент типа ИЦ (Справочное пособие по газлифтному способу эксплуатации скважин. Ю.Зайцев, Р.А.Максутов, О.В.Чубанов и др. – М.: Недра, 1984, см. стр.131), включающий корпус, переходник, шток, цангу, срезной штифт, ограничитель и стопорный винт.

Известен также подъемный инструмент типа ИПЗ (Справочное пособие по газлифтному способу эксплуатации скважин. Ю.Зайцев, Р.А.Максутов, О.В.Чубанов и др. – М.: Недра, 1984, см. стр.131), включающий корпус, головку, шток, цангу, срезной штифт, пружину и держатель. Этот инструмент менее эффективен для ловли изнутри разных узлов и элементов в скважине, так как не имеет возможности регулирования рабочего хода его цанги в зависимости от размера внутренних канавок узлов и элементов.

Известен универсальный скважинный инструмент (патент РФ №2114978, 6 Е 21 В 23/00, 31/18, от 10 июля 1998 г.), включающий корпус, внутри которого установлен подпружиненный шток, связанный с ним через срезной штифт, а снаружи – подпружиненная цанга с лепестками. Этот инструмент неприемлем для ловли изнутри узлов и элементов для их извлечения из скважины.

Целью изобретения является повышение эффективности при одновременном расширении функциональных возможностей работы инструмента.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в повышении эффективности работы инструмента и сокращении времени на проведение операции “спуск-подъем” инструмента в скважине.

Цель изобретения достигается тем, что цанговый инструмент снабжен установленным снаружи цанги упорным кожухом. Шток выполнен с наконечником переменного сечения для перемещения и плавного раскрытия лепестков цанги. Упорный кожух выполнен с нижней направляющей и внутри него размещен шлипс, под которым цанга сверху на хвостовике выполнена с наружной упорной резьбой для регулирования и фиксации ее рабочего хода. Лепестки цанги выполнены внутри с замковым опорным буртом, а снаружи – с упорным буртом. Внутри цанги размещен сердечник с замковым наружным упорным буртом, установленный на шток и зафиксированный с ним сверху через срезной штифт с возможностью его среза ударом вверх при положении освобождения инструмента. Шток и/или сердечник имеют ловильную головку, соответственно, большего или меньшего диаметра, и/или сердечник сверху выполнен с наружной трубной или штанговой резьбой. При исходном положении инструмента хвостовик цанги зафиксирован относительно сердечника срезными винтами и лепестки цанги выполнены с возможностью прижатия и уменьшения их диаметра при ловле узла или элемента. При рабочем положении инструмента, после ловли узла или элемента и среза срезных винтов ударом вниз, наоборот, цанга выполнена с возможностью перемещения в ней сердечника с наконечником штока вниз и раскрытия ее лепестков при прохождении через них наконечника штока и замыкания при этом наружного упорного бурта сердечника с опорным буртом лепестков цанги для жесткой фиксации исходного или увеличенного их диаметра. При положении освобождения инструмента, после среза срезного штифта ударом вверх в состоянии ловли узла или элемента, цанга выполнена с возможностью раскрытия и увеличения диаметра ее лепестков при обратном прохождении через них наконечника штока и освобождения при этом сердечника от замкового опорного бурта лепестков цанги для возможности дальнейшего их прижатия в момент извлечения инструмента из узла или элемента.

На фиг.1 приводится общий вид инструмента в исходном положении; на фиг.2 – инструмент в исходном положении в направляющем элементе; на фиг.3 – инструмент в рабочем положении (фиксации) в направляющем элементе; на фиг.4 – инструмент в положении освобождения из направляющего ниппеля.

Инструмент (фиг.1-4) включает цангу 1 с хвостовиком 2 и открытыми лепестками 3 (может быть два и больше), установленный снаружи цанги 1 упорный кожух 4, а внутри нее – шток 5 со срезным штифтом 6. При этом шток 5 выполнен с наконечником 7 переменного сечения для перемещения и плавного раскрытия лепестков 3 цанги 1. Упорный кожух 4 может быть выполнен с нижней направляющей 8 и внутри него размещен шлипс 9, под которым цанга 1 сверху на хвостовике 2 имеет наружную упорную резьбу 10 для регулирования и фиксации ее рабочего хода. Лепестки 3 цанги 1 выполнены внутри с замковым опорным буртом 11, а снаружи – с упорным буртом 12. Внутри цанги 1 размещен сердечник 13 с замковым наружным упорным буртом 14, установленный на шток 5 и зафиксированный сверху со штоком 5 через срезной штифт 6. Шток 5 и/или сердечник 13 могут иметь ловильную головку 15 и 16, соответственно, большего или меньшего диаметра под ловильный инструмент, и/или сердечник 13 сверху может быть выполнен с наружной трубной или штанговой резьбой 17.

Инструмент работает следующим образом.

Цанговый инструмент спускается в скважину в исходном положении (см. фиг.1). Для этого хвостовик 2 цанги 1 фиксируют относительно сердечника 13 срезными винтами 18, а затем инструмент спускается в скважину 19 с помощью канатной техники или на штанге, или на трубе. При вводе цанги 1 (см. фиг.2) в узел или элемент 20 (например, в съемный направляющий узел над штоком или над стволом 21 разъединителя колонны труб с пакером, и пр.) ее лепестки 3 прижимаются и заходят в канавку узла или элемента 20. А затем обеспечивается рабочее положение инструмента (см. фиг.3) путем среза его срезных винтов 18 (например, механическим ударом вниз с помощью канатной техники или за счет осевой нагрузки колонной штанги или труб). Здесь сердечник 13 с наконечником 7 штока 5 перемещается вниз внутри цанги 1 и раскрывает ее лепестки 3 при прохождении через них наконечника 7 штока 5. При этом замыкается наружный упорный бурт 14 сердечника 13 с опорным буртом 11 лепестков 3 цанги 1, тем самым обеспечивается жесткая фиксация исходного или увеличенного диаметра лепестков 3 в канавке узла или элемента 20 для его извлечения из скважины.

Освобождение инструмента (см. фиг.4) обеспечивается путем среза его срезного штифта 6 ударом вверх штока 5 в состоянии ловли узлов или элементов 20. При этом цанга 1 раскрывается и увеличивается диаметр ее лепестков 3 при обратном прохождении через них наконечника 7 штока 5, тем самым освобождается сердечник 13 от замкового опорного бурта 11 лепестков 3 цанги 1 для возможности их прижатия в момент извлечения инструмента из узла или элемента 20.

Формула изобретения

Цанговый инструмент, включающий цангу с, по меньшей мере, двумя открытыми лепестками и хвостовиком, установленный внутри цанги шток со срезным штифтом, отличающийся тем, что цанговый инструмент снабжен установленным снаружи цанги упорным кожухом, шток выполнен с наконечником переменного сечения для перемещения и плавного раскрытия лепестков цанги, упорный кожух выполнен с нижней направляющей и внутри него размещен шлипс, под которым цанга сверху на хвостовике выполнена с наружной упорной резьбой для регулирования и фиксации ее рабочего хода, при этом лепестки цанги выполнены внутри с замковым опорным буртом, а снаружи – с упорным буртом, внутри цанги размещен сердечник с замковым наружным упорным буртом, установленный на шток и зафиксированный с ним сверху через срезной штифт с возможностью его среза ударом вверх при положении освобождения инструмента, при этом шток и/или сердечник имеют ловильную головку, соответственно, большего или меньшего диаметра, и/или сердечник сверху выполнен с наружной трубной или штанговой резьбой, причем при исходном положении инструмента хвостовик цанги зафиксирован относительно сердечника срезными винтами и лепестки цанги выполнены с возможностью прижатия и уменьшения их диаметра при ловле узла или элемента, а при рабочем положении инструмента после ловли узла или элемента и среза срезных винтов ударом вниз, наоборот, цанга выполнена с возможностью перемещения в ней сердечника с наконечником штока вниз и раскрытия ее лепестков при прохождении через них наконечника штока и замыкания при этом наружного упорного бурта сердечника с опорным буртом лепестков цанги для жесткой фиксации исходного или увеличенного их диаметра, а при положении освобождения инструмента после среза срезного штифта ударом вверх в состоянии ловли узла или элемента цанга выполнена с возможностью раскрытия и увеличения диаметра ее лепестков при обратном прохождении через них наконечника штока и освобождения при этом сердечника от замкового опорного бурта лепестков цанги для возможности дальнейшего их прижатия в момент извлечения инструмента из узла или элемента.

РИСУНКИ